JPS5833093A - 熱交換器用装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は物理的そして／あるーは化学的処理を行なうＯ
Ｋ使用する丸めの装置に関しｔ詳細には熱交換器に関す
る。

出願人のオッンメ国特許出願第８００６１６１は、管寄
せＩＥＫ取付けられ一且っ下部タンク及び上部タンク内
へ開放された一部の平行な垂直立上〉管を有する熱交換
器に−）ｖｈて記述されてそる。

顆粒物質（即ち粒子物質）が提供され、これはタンク及
び立上〉管を通シ上方へ流れる流体媒体により少くとも
管を占めるように作動中に流動化される。更に上部タン
クから戻シ管を通る流体媒体の通路を妨げゐ弁手段を有
している下部タンクへ顆粒物質を戻すえめの少くとも１
つの戻シ管がある。開示された弁手段は戻シ管内の顆粒
物質のた＜ｏｖｘｙり装置（ｌｏｏｋ　　ａｒｒａｎｇ
＠ｍ＠ｎｔ）よシ成ってお〉１互いに連結されていて一
且っ交互に開閉される仁とができる２つの弁を具備して
−る。

この装置ではｔその目的は―粒物質を流体で共搬するこ
となくパッチで上部タンクから下部タンクへ余分の顆粒
を戻すことである。戻シ管は立上シ管の近くあるいは立
上シ管の間に取付けられることができる。

この装置では、立上シ管内の粒体媒体の速度が許容され
％ヒれが顆粒物質を上方へ輸送せしめる。

これ郷の高速度は立上シ管群のよシ美しい形態を可能に
し１従って全体の装置はよシ細く作られることができる
。他の利点は一立上シ管内で達成され得る高速度が管壁
上で顆粒の洗い落し及び掃除作用を向上する。これが著
しい付着作用を有する流体を使用する設備への適用へ例
えば−食品加工工業、４１ＫＩＩｉ伯質が管壁に堆積す
る流体を使用する食品加工工業への適用を可能にする。

本明細書では物理的モして／あるい線化学的処理作用の
丸めの装置（例えば熱交換器）というのは１物理的そし
て／あるいは化学的処理が管壁な介して熱の添加又状除
去によって流体上で行なわれる装置を意味する意図を有
している。

本発明の目的は上記の如く装置の簡単化を提供すること
である。］［Ｋ顆粒の・考ツチ式（’ｈａｔｃｋ−ｖｉ
ａ４つ戻りは不規則な処理作用を生ずることは明らかで
ある。少くと％顎粒物質紘調節し得る程度１戻シ管内に
存在することが可能であシ、従って、それぞれ底部タン
クあるいは上部タンク内に変動量（マａｒｉｎｇ　ｑｕ
ａｍｔ４ｔｙ）がある。

ｉくらかの場合ではｔ流体媒体へわるい紘流体媒体から
Ｏ管壁を介しての熱伝達効率は戻〕管を。

経て装置内で循環することによシ悪影響を受け１従って
これは四ツク装置（ｌｏｏｋ　−１−１＠ｎ）　Ｋよ〉
避けられなければならなｉけれどｔ％他Ｏ場合ではこの
熱伝達効率は戻〕管を経て流体媒体の少量の循環によシ
殆んど影響されない。

これはなかんずく管の外壁と１それ等の上を流れる第２
熱伝達媒体との間の熱伝達の方法に関連がある。′これ
等の現象は熱交換器にシける熱伝達の一般的な理論に属
するので１これ等の現象を詳細に述べる必要はない。

本発明は顆粒物質の戻シを制御する弁手段が戻シ管の下
方端部に対して可動である弁部材を備えた単一な弁を具
備しているととＫある。

この弁が部分的に開放位置にあるとき１戻シ管からの顆
粒は下部チャンバ内へ流入する仁とができる車が流体媒
体の下方への移動は同時に起る必要はな１−ｂｈ％ある
ｉは少くとも少量１度のみしか起る必要がないことは明
らかである。戻シ管内の流体媒体の速度紘流体媒体及び
顆粒物質の密度によ〕ｔそしてまた装置の作動方式によ
シ１立上〕管の直径と戻〉管の直径との比によシそして
弁開孔によ〉調整する。この速度は下方の方向へ相当の
速さから低ｉ速さまで可変であるがまたこの速度は零で
あること、あ石ｉは戻シ管内で僅かな上方への速度があ
ることも考えられる。実際に効果がある状態（ｔｈ＠５
ｔａｔ＠ｏｆ　ａｆｆａｉｒｓ）は流動床流れに関する
専問家によシ容ＩＩＩＫ計算されることができるか、あ
るいは辷れは経験的に決定され得るか％あるいはこれは
処理条件の選択又は大きなの選択によって制御されるこ
ともできる。

ここで注目すべきことは、通常、顆粒物質は戻〉管内で
部分的にのみ流動化されるが、しかし弁の外方に沈下す
ゐ傾向を有していることである。

弁の外方に沈下した顆粒層の高さはまた処理条件によシ
１そしてまた例えば弁位置によっても影畳されることが
ある。

弁構造体の種々の形状が可能である。例えば弁部材は自
由に移動あるい線駆動されることができ、そして弁部材
は標準作動状態のとき弁が自由か又は駆動されたままと
なるように選択された密度を備え丸材料によシ構成され
ることができる。このため弁は球形弁の形状であればよ
く、これでは例えばかと（ｃａｇ・）内の球唸戻シ管の
下方縁部の方へ−及びその下方縁部から離れて僅かな垂
直方向の変位を行なうことができる。装置のスタートの
際を流体媒体が立上シ管を通り導かれると１弁は浮力そ
して／あるいは強力な流体の流れくよって戻り管の下方
縁部に対して押しつけられるので１戻シ管は下方からシ
ールされる１次に充分な量の流体媒体及び顆粒物質が上
部夕／りへ輸送されそしてそとから戻り管内へ逆流した
ときのみ、弁は上方の流体／顆粒混合物の重量を受は且
つ弁に対する上方への流れ圧力の減少によって徐々に開
く。

その結果、顆粒は次に戻シ管から下部タンク内へ落下す
ることができる。

本発明の装置Ｏ大きな利点は上記の冒ツク配置に比べて
製作が非常に容易であシー且つまた標準作動状態のと自
戻シ管から顆粒の非常に規則正しい輸送が行なわれ、従
って変動する作動状態が避けられるというととである。

弁０構造及び材料を処理条件に適合しそれＫよって弁を
１由な浮子弁即ち駆動弁（ｌｒｉマ・ｎマａ１マ・）で
構成することが困難であるならば、弁の１形式は例えば
装置のフレーム上Ｋｌｌ付けたばねＫよって弁部材がば
ねの力を受けているのが好ましい、従って弁は円板弁（
下記参照）であればよ−、とのスゲリンダ取付けは多く
の異なる形式を有することができる０例えばこれは機械
的なばね構造体１あるいは空気式又は油圧式装置であれ
ばよい。ばね定数は外方から調整可能であればよ−から
ｔ従って装置は多くの興なる作動条件に使用されること
ができる。

他の方法として１本発明によれば、弁部材は中間構成要
素としてばね構造体を使用せず、設備の外方から操作可
能である制御手段を用いて直接駆動されなければならな
いようにするととも可能である。この配置は戻〉管内の
流体媒体そして／あるいは顆粒物質の流れ速度のための
感知手段とｔ感知手段からの信号に応答して弁を調整す
るため配置された制御手段とを備えた装置を提供する更
に他の可熊轢を有している。この感知手段は例えば戻υ
管に沿う圧力降下）即ち上部チャンバと下部チャン／々
との間の圧力降下を測定するよう配置されることができ
る。他の方法として例えば１動いている顆粒物質から来
る青畳信号を感知することができる。実際に１戻）管内
の流体媒体そして／あるいは顆粒物質の流れ速度と関数
関係にあるいくつかの方法で信号を発する任意の測定法
を使用されることかで亀る。

本明細書内で円板弁が引用されている場合１その表現は
円錐弁１蝶番付平弁（ｆｌａｔ　ｈｌｎｇ＠＋１マ１１
マ・）及び他の回転対象弁形状（ｒｏｔａ−ｔｌｏｎａ
ｌｌｙ　ｓｙｍｍｅｔｒｌｅａｌ　　ｖａｎマ・−ｈす
・−）を含むと解釈されるべきである。

さて限定されな一実例によシ、且つ添付図面を参照して
本発明の好まし一実施例を説明する。

第１図線熱交換媒体のための入口開孔２及び出口開孔３
を有してｉる熱交換器のケーシング１を示している。こ
の媒体は一群の喬直立上夛管４及び戻〉管５の外方を流
れる。すべてのこれ等の管４．５は管寄せ板６及び７に
取付けられ、そしてこれ勢の管寄せ板を越えてタンク形
状の上部チャｙパ８内及びタンク形状の下部チャンバ９
内で終っている。下部チャンバ９、立上）管４及び上部
チャンバ８よシ成るシステムでは、上部チャンバＢから
戻ヤ管５内へ、浴出できる顆粒物質がある。

下部チャン／り！は穿孔された流れ分配板１ＧＩＣよル
下方で境界を接しておシー分配板１０は更に第２下部チ
ャンノ奢１１の上部境界を形成している。

例えば管４の外方の媒体によシ管壁を介して熱交換によ
シ加熱されるべき流体は、入口開孔１２を経て第２下部
チャンバ１１内へ導入されｔそして流会分配板１０の方
へ邪魔板１４０周シを通過しｔ流れ分配板１０は下部チ
ャンＡ！内で加熱されるべ事流体を分配する。下部チャ
ンバ９を通る流体の流れＫよって、顆粒物質は立上シ管
４を通って上方で流動化され且つ回転される。

このシステムがスタートされると１顆粒と共に流体はま
た戻り管５を通って上昇しようとする。

これを制御するためｔ戻シ管５の下方端部のかと（＠１
ｇ・）１６内に取付けた球形弁部材１５を具備している
球形弁が設けられて−る。この上昇流によって１球１５
は戻〕管５の下方綴部に係合する九めかご１４の直立位
置の間を―直に移動する０球１ｓが上方へ動くとｔ管５
は閉ざされ１そして流体及び顆粒物質は立上〕管４を経
て上昇することのみができる。管寄せ板６の上方に達す
る顆粒は間もなく戻）管５を経て下降しちそして徐々に
１球１５上へ余分な圧力を形成し１球はこの荷重を受け
て沈み始める。それから粒剤は戻り管５から下部チャン
バ９内へ再び逆流することができる。戻）管５の大きさ
は本実施例では立上シ管４の大きさに対して、平衡状態
にあるとき殆んど戻〉管５を下方へ流体が流れないが１
しかし１この管内の流体を介して顆粒が沈下して球１５
を通過するように選択されてｉる。

第２図は第１図の装置の変更を示しておシ、これでは、
戻シ管５は流れ分配板１０の下方へ延びておｐ％従って
顆粒は下部チャン・々１１内へ送ることができる０分配
板１０内の孔の大きさはこの場合１非常に大きいので１
顆粒紘これ等の孔を通る流体によって下部チャｙノ！内
へ１そしてそこから立上〉管４内へ共搬される。球形弁
の代ＤＫ。

弁部材の機能を有している邪魔派１４を有する円形弁が
使用される。この邪魔板１４は装置の底部にばね１５に
よって取付けられる。矢印１６はばね特性が変更できる
ようＫばね１５が調整できるととを概略的に示している
。ばね１５嬬機械的なばねとして示されているけれども
、これ等はこれに代る空気あるいは油−圧ばねであって
もよい。

感知装置１７はまた下降管（＋ｌｏｖｎａｏｍ・ｒ）５
内の流体モしで）るいは顆粒の速度を表わす信号を与え
るため概略的に配置されているのが図示されてｉる。こ
の信号は例えば上述の如く圧力信号あるいは青畳信号で
表わすことができる。

感知、装置１７かもの信号が制御装置１８へ供給され、
そしてこれからの信号がばね１５のための調整手段１６
へ供給されｔ従って弁が戻り管内の流量に依存して調整
されるととが概略的に第２図に示されてｉる。僅かな変
更（図に示されていない）Ｋよシ１調整信号はま九感知
手段の出力信号に比例して邪魔Ｉ［Ｏ調整が得られるよ
うに１直接、邪魔板１４を動かしめることができる。こ
の方法では、装置内で行なわれる処理の状況によって、
処理の殆んど一定運転に導くように邪魔板１４の位置を
制御することが可能である。

【図面の簡単な説明】

第１ＷＡは本発明による装置の概略的な実施例を示して
いる。 ｊｌｉ２図は第１図の装置の変更を示している。 １・・・ケーシング ４・・・立上シ管 ５−戻シ管 ６．７・・・管寄せ板。 ８・・・上部チャンバ ９・−下部チャンバ １０・・・分配板 １６・−球形弁部材 特許出願人　ニスミル・ベー・グイ 手続補正書（方喪） 熱交換器用装置 名称　ニスミル・ベー・ブイ ５、補正命令の日付　　　　昭和５７年８月３１日（発
送日）６、補正の対象 図　　　面 １幻か２そ）（内外・・袈ヱ・ｉＬ）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ｔ　流体の上方への流れのための複数の上方へ延びてい
   る立上９管（４）と−鉄管（４）がそれ等の上方端及び
   下方層で開放してｉる上部チャン−ｆ（８）及び下部チ
   ャン／＃（９）とを有してｉる物理的そして／あるいは
   化学的処理を行なうＯＫ使用するための装置であって該
   装置が少くとも該立゛上シ管を占めるように該流体の上
   方への流れによって流動化される顆粒物質を含んでおシ
   ーそして該上部チャン・母（６）から該下部チャンバ（
   ９）へ諌顆粒愉質の戻シの九め◆少（と４１つＯ戻り管
   （荀及び咳戻）管（Ｓ）を通る該流体Ｏ通路を妨げる弁
   手段（１’ｓ、’　１”’４　’（第２図））がある装
   置において、該弁手段（１５，１４（第２図））が紋戻
   シ管（５）の咳下方端に隣接しへ且′）＃下方端と相対
   的に可動である弁部材を有する単一弁であることを特徴
   とする装置。 ２、ｗ！弁部材（１５）が自由に可動であシー且つ標準
   作動状態において咳流体内で浮力を保つようになってい
   ゐ特許請求の範囲第１項記載の装置。 五　該弁部材（１５）が球である特許請求の範８第１項
   又は第２項記載の装置。 ４　弁部材（１４（第２図））かばね取付け（１５（第
   ２図））によってばねで力が加えられている特許請求の
   範囲第１項記載の装置。 ５−　該弁の作動のた°めの制御手段（１７，１８）を
   有している特許請求の範囲第１項又は第４項記載の装置
   。 瓜　該制御装置が骸戻〉管内の該流体そして／ある―は
   諌顆粒物質の流速のための感知手段（１７）と１該感知
   手段の出力に依存して皺伸を作動するように配置された
   調整手段（１８）とを含んで−る特許請求の範囲第５項
   記載の装置。